Победить нечеловеческую усталость…
Как-то раз первоклассник Алёша нарисовал на листе бумаги ученого и сказал маме, что хочет им быть… Прошли годы, и желание ребенка исполнилось. Теперь, радуясь научным успехам, в семье часто вспоминают этот эпизод, ставший пророческим.
Молодой ученый Южно-Уральского государственного университета Алексей Ерпалов знает, что такое нечеловеческая усталость… Он занимается фундаментальной наукой, ведет прикладные исследования, разрабатывает новые подходы в оценке долговечности конструкций и оказывает важную помощь производственникам. Об этом и многом другом — наш разговор сегодня.
Справка АН
Алексей Викторович Ерпалов, заместитель директора Центра виброиспытаний и мониторинга состояния конструкций, кандидат технических наук, доцент кафедры «Летательные аппараты» ЮУрГУ. В 2012 году окончил с отличием специалитет ЮУрГУ по направлению «Стартовые и технические комплексы ракет и космических аппаратов». Участвовал в реализации более 20 проектов совместно с предприятиями Челябинской области и других регионов России. Руководитель регионального гранта Российского научного фонда с 2023 по 2024 год. Автор более 30 научных публикаций, в числе которых статьи, размещенные в международных высокорейтинговых журналах.
Оценка долговечности
— В Южно-Уральский государственный университет меня завлекло интересное название — «Аэрокосмический факультет», — вспоминает Алексей Викторович. — Получив красный диплом, остался в альма-матер в аспирантуре. И этот период под научным руководством Леопольда Анатольевича Шефера тоже оказался очень интересным. На кафедре было много молодежи, которая активно привлекалась к сотрудничеству с государственным ракетным центром имени академика В.П. Макеева.
Мы создавали методики и алгоритмы либо проводили конкретные инженерные работы. Готовили оснастку для испытаний и научно-технические отчеты. В то время я и начал заниматься усталостными испытаниями. Это оценка ресурса, оценка долговечности конструкций.
Первые два года я мало занимался диссертацией, много времени уделял работе с ГРЦ. А научные тексты надо было учиться писать. Доцент кафедры Сергей Васильевич Махнович в этом плане дал нам хорошую базу — по 10 раз всё перечитывал и правил. Нам это, конечно, очень не нравилось, зато стали четко формулировать цели и задачи в научных статьях.
Я написал кандидатскую диссертацию по специальности «Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры». Но для защиты мы с научным руководителем выбрали сложный путь: поехали в Уфу. И как-то так легко там всё получилось. Я даже подумал: «Всё, что ли?». Дальше уже шло по накатанной: благодаря диссертации появились связи в Москве, на меня обратили внимание ученые из Института машиноведения имени А.А. Благонравова Российской академии наук. Мы стали общаться по теме «Оценка долговечности».
— В чем специфика этой темы?
— Есть, к примеру, транспортное средство. Рама автомобиля в процессе эксплуатации подвергается разным видам нагрузок. Он едет то по асфальту, то по грунтовой дороге. Возникают разные деформации, накапливаются микроповреждения, что со временем приводит к разрушению конструкции. Чтобы этого избежать, нужна оценка ресурса долговечности. Задача сложная, особенно, если учесть, что вся информация добывается опытным путем. Есть, конечно, и теория. Но она очень скудная, по большей части вероятностная, во многом зависящая от статистики.
Моя работа сочетает много дисциплин. В основе оценки ресурса — материаловедение, механика разрушения, теория колебаний, динамика… Нужно иметь специальное оборудование, образцы экспериментальные. А главное — тема эта мало изучена, и до конца непонятно, как всё это вообще работает (смеется). Неудивительно, что специалистов, выбравших это научное направление и готовых идти эмпирическим путем, мало и они востребованы.
Мы взаимодействуем с Союзом промышленников и предпринимателей Челябинской области. Часто представители заводов и предприятий обращаются с просьбой: «Посмотрите, какие нагрузки возникают в конструкции». Вполне понятное желание избежать возможных поломок и рекламаций. Проводим эксперименты, делаем расчеты, даем оценку ресурса — и все довольны.
Уже есть определенный пул предприятий, с которыми на постоянной основе сотрудничаем. И это не только Челябинская область. Бывают из Москвы заказы, из Перми, Нижнего Тагила, других городов России. Много работаем с металлургическими предприятиями. Не так давно закрыли тему оценки состояния технологического оборудования на линии прокатки. Многие заказы, связанные с транспортными средствами, поступают через передовую инженерную школу двигателестроения и специальной техники «Сердце Урала».
В следующем году планируется большая работа под моим руководством по оценке долговечности транспортных средств автомобильного завода «Урал». Уже закуплено специальное оборудование. В прошлом году удалось заключить соглашение о научно-техническом сотрудничестве с Институтом машиноведения по моей тематике. Это подтверждает качество наших исследований.
К слову, полученную во время экспериментов информацию я потом использую в научной деятельности либо для студентов практические работы готовлю. А еще я являюсь научным руководителем аспиранта кафедры «Летательные аппараты». Мы вместе проводим все испытания, реализуем хоздоговорные темы.
Продолжение следует